第十一章功和机械能复习导学案.doc

第十一章功和机械能

一、功

1、做功的两个必要因素：〔1〕作用在物体上的力；〔2〕物体在力的方向上通过的距离。

2、不做功的三种情况：

〔1〕有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动；

〔2〕有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。

〔3〕有距离无力：〔“不劳无功”〕，如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动；

3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。

公式W=FS=Pt

各量单位—W：J〔焦耳〕F：N〔牛顿〕S：m〔米〕P：W〔瓦特〕t：s〔秒〕

4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J)1J=1N·m

把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。

5、公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；

②公式中的S一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。

③功的单位“焦”〔1牛·米=1焦〕。

6、常见的功：克服重力做功：W=Gh克服阻力〔摩擦力〕做功：W=fs

二、功的原理：使用任何机械都不省功

1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功。

2、说明：①功的原理对于任何机械都适用。

②使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④对于理想机械〔忽略摩擦和机械本身的重力〕：人做的功〔FS〕=直接用手对重物所做的功〔Gh〕

3、应用：斜面

①理想斜面：斜面光滑〔不计摩擦〕②理想斜面遵从功的原理

③理想斜面公式：FL=Gh

其中—F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度

④实际斜面：斜面粗糙〔考虑摩擦〕

假设斜面与物体间的摩擦为f，那么：FL=fL+Gh；这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh。

三、功率：单位时间内做的功—P(单位：W)

1、公式：

2、单位：瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW，马力

换算：1kW=103W1MW=106W1马力=735W

3、物理意义：表示做功快慢的物理量〔与机械效率无关〕。

某小轿车功率66kW，它表示：小轿车１s内做功66000J

4、机械中的功率

5、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。

〔1〕功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；

〔2〕机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

四、机械能

能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能

①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。

②一个物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。

如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功，也不一定要做功。

机

机

械

能

势能

重力

势能

定义：物体由于被举高而具有的能量。

决定其大小的因素：

物体质量越大、举得越高〔高度〕，重力势能就越大

弹性

势能

定义：发生弹性形变的物体具有的能量。

决定其大小的因素：

物体弹性形变越大、弹性势能就越大

动能

定义：物体由于运动而具有的能量。

决定其大小的因素：

物体速度越大、质量越大，动能就越大

1、机械能：动能和势能统称为机械能。

〔1〕理解

①有动能的物体具有机械能；

②有势能的物体具有机械能；

③同时具有动能和势能的物体具有机械能。

〔2〕探究决定动能大小的因素

a、猜测：动能大小与物体质量和速度有关；

b、实验研究—研究对象：小钢球方法：控制变量法

c、如何判断动能大小？看小钢球能推动木快做功的多少；

如何控制速度不变？使钢球从同一高度滚下，那么到达斜面底端时速度大小相同；

如何改变钢球速度？使钢球从不同同高度滚下；

d、分析归纳：

保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；

保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；

得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。

动能转化

动能

转化

转化

势能

弹性势能

重力势能

〔1〕动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，那么动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，那么动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；

〔2〕动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，那么动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，那么弹性势能转化为动能。

3、动能与势能转化问题的分析

①首先分析决